[发明专利]平面式场效应晶体管

说明书

本公开内容涉及一种平面式场效应晶体管（100）。所述平面式场效应晶体管（100）具有在半导体本体（112）的第一表面（106）上在沟道区域（104）和漏极连接端（D）之间的漏极扩展区域（102）。此外，所述平面式场效应晶体管（100）具有第一电极部分（108）和第二电极部分（110），其横向相互间隔开，其中，所述第一电极部分（108）作为栅电极布置在所述沟道区域（104）之上，所述第二电极部分（110）布置在所述漏极扩展区域（102）之上并且与所述第一电极部分（108）电分离。

技术领域

本申请涉及一种平面式场效应晶体管。

背景技术

在具有场效应晶体管的半导体器件中，典型地，多个场效应晶体管单元并联接通，以便在功率半导体器件中实现所期望的导电性能（Stromtragfähigkeit）。在电路应用、诸如DC-DC转换器中，例如如此优化晶体管，使得在每个开关循环中出现的损耗最小化。在每个循环中，经历不同的开关状态，其中，在每个开关阶段中实现不同的损耗份额（Verlustanteile），所述损耗份额可以通过确定的晶体管参数来放大或缩小。在大的负载电流的情况下，例如，在接通的状态Rdson中的晶体管电阻是电路应用的占主导的参数，而在中等的和小的电流范围内，通过电容引起的开关损耗则很重要。

值得期望的是，减小平面式场效应晶体管的开关损耗，以便由此改善借助场效应晶体管实现的电路装置的效率。

发明内容

上述任务通过根据专利权利要求1所述的申请主题来解决。另外的实施方式在从属权利要求中描述。

本公开内容涉及一种平面式场效应晶体管。所述平面式场效应晶体管具有在半导体主体的第一表面上在沟道区域和漏极连接端之间的漏极扩展区域。此外，所述平面式场效应晶体管具有第一电极部分和第二电极部分，所述第一电极部分和所述第二电极部分横向相互间隔开，其中，所述第一电极部分作为栅电极布置在所述沟道区域之上，并且所述第二电极部分布置在所述漏极扩展区域之上并且与所述第一电极部分电分离。第一电极部分和第二电极部分之间的电分离能够实现栅极电容Cg的减小，其方式是，将第二电极部分构造为场板（Feldplatte）以及例如与参考电位电连接。栅极电容Cg包括栅极到漏极电容Cgd以及栅极到源极电容Cgs。第一和第二电极部分例如是同一布线层面的间隔开的部分，从中（aus der）通过结构化、例如光刻结构化，来获得横向间隔开的部分，例如导体线路或电极。

根据一种实施方式，所述第二电极部分与源极连接端电连接并且因此不对栅极电容Cg作出贡献。

根据一种实施方式，所述平面式场效应晶体管是横向的功率半导体器件，其中，体区域（Bodygebiet）和源极区域电短接。在横向的功率半导体器件情况下，在第一表面处在体区域的与栅极电介质和作为栅电极起作用的第一电极部分重叠的部分中形成沟道区域，该沟道区域的导电性（Leitfähigkeit）能够通过施加合适的电压到第一电极部分上来控制。因此，沿着沟道区域可以控制沟道电流，所述沟道电流在横向方向上平行于第一表面地流动。如果在栅极连接端G和源极连接端S之间的正电压超出阈值电压Vth，则在自阻断的（selbstsperrend）n沟道FET、也即增强型的（vom Anreicherungstyp）n沟道FET中产生例如导电的沟道。如果栅极电压低于阈值电压，例如在0V的栅极电压的情况下，则该沟道在此情况下又过渡到阻断状态中。

根据一种实施方式，所述漏极扩展区域适合用于阻断在5V至200V范围内的漏极到源极电压。通过漏极扩展区域的合适的尺寸确定（Dimensionierung）以及掺杂，可以设定所期望的电压阻断区域。因此，平面式场效应晶体管例如可以应用在电路应用、例如DC-DC转换器中。为了也实现所期望的导电性能，平面式场效应晶体管可以由多个并联接通的平面式场效应晶体管单元构造。并联接通的平面式场效应晶体管单元可以例如是如下场效应晶体管单元，所述场效应晶体管单元以条带或条带分段的形式来构造。显然，场效应晶体管单元也可以具有任意的其他形状，例如是圆形的、椭圆形的、四角形的，例如八面体的。